机械功、功率.doc

4.2 机械功 一、功 1、定义：一个力作用在物体上，且物体沿力的方向通过了一段距离，物理学上称这个力对物体做了机械功，简称做了功。 2、机械功的两个必要因素： （1）作用在物体上的力； （2）物体在力的方向上通过的距离。 必要！一个都不能少！ 3、认识几种不做功的情况： （1）有力，但是在力的方向上通过的距离为零——劳而无功； （2）有距离，但是在运动方向上物理没有力的作用-惯性——不劳无功； （3）有力，也有距离，但是力和运动方向是相互垂直的——垂直无功； 例：判断下列情况中，人有没有对所带的皮箱做功： 人用力提放在地上的皮箱，但是没有提起。 人再次用力，把皮箱提起 人用力提着皮箱站在原地不动 人把箱子放在电梯上，一起随电梯上升 人提着箱子在水平路面上匀速前进了50m 人提着箱子上楼 4、功的大小计算 功的计算公式 W=Fs （s必须是在力F的方向上移动的距离）；单位：焦耳 应用功的公式注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力； ②公式中S?一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。 例1：关于功的概念，下列说法中正确的是??（??????）?? A．力对物体做功多，说明物体的位移一定大?? B．力对物体做功少，说明物体的受力一定小?? C．力对物体不做功，说明物体一定无位移?? D．功的大小是由力的大小和物体在力的方向上的位移的大小确定的 例2：一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的 方向移动相同的距离S（如图所示），该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　　） 　 A． W1＜W2＜W3 B． W1＜W2=W3 C． W1=W2=W3 D． W1=W2＜W3 例3：放学后，某同学背着重40N的书包沿水平路面走了200m，又登上大约每层高3m的四楼才回到家，则他在回家的过程中对书包所做的功约为多少 二、功率 例1：一位同学提着书包从1楼提到5楼，一次快跑，一次慢走，他发现快跑时会气喘吁吁，慢走到5楼就不会感觉很累。那么他两次提力所做的功一样吗？ 为什么两次做功相同，产生的效果却不同呢？ 例2：在建筑工地上，利用吊机或者人工将一大堆砖头从地上搬到五楼，你会选用什么方法？请说说你的看法。 这里就涉及到 做功的快慢。那么如何比较做功的快慢呢？ 和比较物体运动快慢一样，比较物体做功快慢有两种方法： 做相同的功，比较所用时间的多少。时间越少，做功越快 相同的时间内，比较做功的多少。做功越多，做功就越快 如果做功的多少和所用时间都不同，就比较单位时间内所做功的多少。单位时间内做功越多。做功就越快。 为了比较物体运动快慢，我们引入了速度的概念，为了比较物体做功的快慢，我们引入功率的概念. 1、功率定义：单位时间内所做的功? 2、物理意义：表示做功快慢的物理量。 ? 3、公式： 说明：①式有极大的用处，但由于书本没出现，被绝大多数同学忽视， 它的含义是某力F产生的功率P等于力F与F的速度V的乘积。 4、单位：瓦特，简称瓦，W?常用单位?kW １kＷ＝1000Ｗ? 1w=1J/s ，表示1秒钟内所做的功为1J。 比较运动的快慢 比较做功的快慢 比较方法 1.通过相同的路程比较运动时间2.相同运动时间内比较路程 比较方法 1.完成相同的功比较所用的时间 2.相同的时间内比较做功的多少 速度 物理意义：表示物体运动的快慢 功率 物理意义：表示物体做功的快慢 定义：物体在单位时间内通过的路程的多少 定义：单位时间内物体做功的多少 公式：速度=（v=） 公式：功率=（P=） 思考：做功多的物体，功率一定大吗？ 功率小的物体，做功一定慢吗？ 例1：下列说法中正确的是（???） ?A、做功多的机器，功率就一定大? B、功率大的机器，做功就一定多 C、完成相同的功，耗时多的机器功率大????? ?D、功率大的机器做功快 例2：人在3S内做功150J，求人的功率？? 例3：起重机以0.1ｍ/ｓ的速度，将一重为4000Ｎ的重物匀速提高5ｍ，起重机做功的功率是多少Kw？ 例4：重力50牛顿的物体，在10牛顿的水平拉力的作用下，以0.2米/秒的速度沿水平面匀速前进4米，则拉力做功为________焦耳。拉力做功的功率为__________瓦特。 例5：一台功率为2kw的机器，在1min内能做 J的功。一台机器在2min内能将5000N的物体举高60m，那么它的功率为 例6：抽水机每秒钟能把20kg水